Технология и конструирование сухих биопрепаратов на основе микрокапельных порошков (16.11.2010)

Автор: Давыдкин Валерий Юрьевич

Давыдкин Валерий Юрьевич

ТЕХНОЛОГИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЕ СУХИХ БИОПРЕПАРАТОВ

НА ОСНОВЕ МИКРОКАПЕЛЬНЫХ ПОРОШКОВ

03.01.06 – Биотехнология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

доктора биологических наук

Москва – 2010

Работа выполнена в Федеральном Государственном учреждении науки «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г. Н. Габричевского» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Научный консультант:

Засл. деятель науки РФ, доктор медицинских

наук, профессор Афанасьев Станислав Степанович

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор

Кочеровец Владимир Иванович

доктор медицинских наук, профессор

Макаров Владимир Александрович

доктор биологических наук Холоденко Василий Петрович

Ведущая организация:

Открытое акционерное общество «БИОХИММАШ» - ведущая организация в области разработки продуктов, технологии и оборудования микробиологического синтеза, г. Москва

Защита диссертации состоится «_____» _________________2011г. в________час. на заседании Диссертационного совета Д 208.046.01 при Федеральном Государственном учреждении науки «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г. Н. Габричевского» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека по адресу: 125212, г. Москва, ул. Адмирала Макарова, д.10.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Федерального Государственного учреждения науки «Московский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. Г. Н. Габричевского» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Автореферат разослан «______»___________2011г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук О.Ю. Борисова

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Важное значение симбиотической микрофлоры для организма человека к настоящему времени общепризнанно и обосновано результатами многочисленных исследований (Перетц Л.Г., 1955; Шендеров Б.А., 1998; Bongle D. et al., 1999).

Симбиотическая микрофлора составляет основу микроэкологии человека. Все сообщающиеся с внешней средой полости тела человека, а также кожные покровы заселены микроорганизмами, которые представлены несколькими сотнями видов бактерий, без учёта одновременной персистенции вирусов, простейших, грибов (Воробьев А.А. с соавт., 1998; Luckey T.D., 1987; Onderdonk A.B. et al., 1993).

Нарушения качественного и количественного состава симбиотической микрофлоры объединяются термином “дисбактериоз” (Грачева Н.М. с соавт., 1986; Воробьев А.А. с соавт., 1998).

В современных условиях на фоне частого воздействия неблагоприятных экологических факторов и широкого распространения в повседневной практике противомикробных лекарственных средств, дисбиотические нарушения микрофлоры носят массовый характер и выявляются практически среди всех слоев населения (Ногаллер А.М. с соавт., 1991; Водилова О.В., 2000) .

Для коррекции дисбиотических нарушений микрофлоры применяется целый комплекс лечебных мероприятий с учетом клинических проявлений основного заболевания и степени выраженности дисбактериоза, а также данных лабораторных исследований микрофлоры биотопа и состояния реактивности организма. Однако основную роль играет дифференцированное применение различных иммунобиологических препаратов, в том числе пробиотиков, являющихся наиболее физиологичными для коррекции микрофлоры и профилактики дисбиотических изменений, а также препаратов, применяемых для повышения резистентности организма, восстановления иммунного статуса (Грачева Н.М. с соавт., 1986; Алешкин В.А с соавт., 2000).

Вместе с тем, до настоящего времени в производстве сухих биопрепаратов единственным широко используемым методом стабилизации свойств биологических субстанций остается сублимационное (лиофильное) высушивание. Этот способ, обеспечивая высокое качество продукта, отличается чрезмерной длительностью (до 2 суток), а получаемая сухая субстанция без дополнительной переработки непригодна для приготовления сухих дозированных форм препаратов (Халенева М.П., 1984; Несчисляев В.А., 2005). Кроме того, получаемые с использованием этого способа высушивания пероральные препараты на основе живых пробиотических микроорганизмов нуждаются в защите от кислотно-ферментного комплекса пищеварительной системы. По-видимому, этим, а также стремлением придать биологическому началу новые фармакокинетические свойства (повышенную биодоступность и защищенность от воздействия неблагоприятных факторов хранения и применения), объясняется появление разработок, направленных на создание технологий с иммобилизацией биокомпонентов, которая осуществляется сорбцией на различных носителях (Бородин Ю.И. с соавт., 1998; Молокеев А.В. с соавт., 2001; Бартоломойз Й. с соавт., 2003; Вайншток И.И. с соавт., 2007).

Одним из вариантов современной технологии с наименьшим количеством стадий и продолжительностью является описанный в патентной литературе способ с непосредственным обезвоживанием биомассы пробиотических микроорганизмов моно - или поликомпонентного состава сорбентами (Нахабин И.М. с соавт., 1996; Ходак В.И. с соавт., 1998). Высушивание биомассы и приготовление препарата происходит на одной технологической стадии. Однако вследствие прямого контакта биомассы с сорбентом выживаемость клеток пробиотических микроорганизмов не превышает 10-20%. Отсутствуют также сведения о принципиальной возможности и эффективности применения такого способа для получения сухих биопрепаратов немикробной природы (например, иммуноглобулинов).

Таким образом, не существует современной технологии приготовления пероральных иммунобиологических препаратов, отличающейся универсальностью в плане возможности переработки биологических компонентов различной природы. Вместе с тем рациональное использование особых свойств нового вида биологического материала – микрокапельного порошка в сочетании с обоснованным выбором обезвоживания создают предпосылку для разработки такой технологии. Однако системных исследований в этом направлении не проводилось, что и определило актуальность данной работы.

Цель исследования: На модели микроорганизмов Bifidobacterium adolescentis MC-42, Lactobacillus acidophilus (смесь штаммов NК1, 100аш, К3Ш24) и иммуноглобулиновых комплексов типа КИП экспериментально обосновать новый концептуальный принцип и практические подходы к конструированию и технологии приготовления сухих комплексных биопрепаратов для профилактики и лечения заболеваний, ассоциированных с дисбалансом нормофлоры желудочно-кишечного тракта.

Задачи исследования:

1. На основе анализа и в эксперименте идентифицировать микрокапельный порошок как дисперсную систему, определить его основные свойства и требования к размерам микрокапель жидкости. Обосновать выбор устройства для приготовления микрокапельного порошка.

2. Определить технологические показатели состояния системы аэросил-биообъект, исследовать устойчивость биообъектов к механическим нагрузкам, возникающим при диспергировании жидкой субстанции, и выбрать оптимальный режим приготовления микрокапельных порошков в электромагнитном диспергаторе.

3. Определить требования к сорбенту как структурному элементу и биологически активному компоненту препарата и на примере модельного микроорганизма обосновать методический подход к проведению процесса сорбционно-контактной сушки микрокапельного порошка. Доказать общность установленных положений при обезвоживании микрокапельных порошков микроорганизмов и КИП.


загрузка...